Принцип преносне комуникације путем оптичких влакана се остварује на основу укупне рефлексије оптичких сигнала унутар оптичког влакна.
Принцип који стоји иза тога је да због различитих брзина простирања светлости у различитим супстанцама, када је светлост усмерена из једне супстанце у другу, долази до преламања и рефлексије на граници између две супстанце. Штавише, угао преломљене светлости варира са углом упадне светлости. Када угао упадне светлости достигне или пређе одређени угао, преломљена светлост нестаје и сва упадна светлост се одбија назад, што се назива тотална рефлексија светлости.
Дакле, каква је структура оптичких влакана да би се осигурала потпуна рефлексија оптичких сигнала, и да ли се сви оптички сигнали могу у потпуности рефлектовати? Хајде да научимо о структури и врстама оптичких влакана.
Структура и типови оптичких влакана
Структура оптичких влакана: Гола оптичка влакна су генерално подељена у три слоја: централно стаклено језгро са високим индексом преламања (пречник језгра обично 50 или 62,5 μм), са силиконском стакленом облогом са ниским индексом преламања у средини (обично пречника 125 μм) Спољни слој је слој премаза који се користи за ојачање.
N.A.: Светлост која пада на крајњу страну влакна не може се у потпуности пренети влакном, може се преносити само упадна светлост унутар одређеног опсега углова. Овај угао се назива нумерички отвор оптичког влакна. Већи нумерички отвор оптичких влакана је користан за спајање влакана. Бројчани отвор оптичких влакана различитих произвођача варира.
Врсте оптичких влакана:
А.Према начину преноса светлости у оптичким влакнима, може се поделити на једномодна оптичка влакна и вишемодна оптичка влакна.
Б. Подељено оптималним прозором фреквенције преноса: конвенционално једномодно влакно и једномодно влакно са померањем дисперзије.
Ц. Према расподели индекса преламања, може се поделити на оптичка влакна типа мутације и градијента.
Шта су једномодна влакна и вишемодна влакна?
Мулти-мод влакана:Централно стаклено језгро је дебље (50 или 62,5) μм) Може да преноси више модова светлости. Али његова интермодална дисперзија је релативно велика, што ограничава фреквенцију преноса дигиталних сигнала и постаје све строжа са повећањем удаљености. На пример, влакно од 600МБ/КМ има само пропусни опсег од 300МБ на 2КМ. Због тога је растојање за вишемодни оптички пренос релативно близу, обично само неколико километара.
Једно-режим оптичког влакна:Централно стаклено језгро је релативно танко (пречник језгра је углавном 9 или 10) μм) Може се преносити само један мод светлости. Због тога је његова интермодална дисперзија мала и погодна за даљинску комуникацију, али њена хроматска дисперзија игра главну улогу. Дакле, једномодна влакна имају високе захтеве за спектралном ширином и стабилношћу извора светлости, односно ширина спектра треба да буде уска, а стабилност добра.
Шта су конвенционална једномодна влакна и једномодна влакна са померањем дисперзије?
Конвенционални тип:Произвођачи оптичких влакана оптимизују фреквенцију преноса оптичких влакана на једној таласној дужини светлости, као што је 1300 нм.
Тип дисперзије:Произвођачи оптичких влакана оптимизују фреквенцију преноса оптичких влакана на две таласне дужине светлости, као што су 1300 нм и 1550 нм.
Шта су оптичка влакна типа мутације и градијента?
Тип мутанта:Индекс преламања од централног језгра оптичког влакна до стаклене облоге је нагли. Има ниску цену и високу интер модну дисперзију. Погодно за комуникацију мале брзине на кратким удаљеностима, као што је индустријска контрола. Међутим, због мале интермодалне дисперзије, једномодна влакна сва усвајају тип мутације.
Влакна градијентног типа:Индекс преламања од централног језгра влакна до стаклене облоге постепено се смањује, дозвољавајући светлости високог мода да се шири на синусоидан начин, смањујући дисперзију међу модовима, повећавајући пропусни опсег влакана и повећавајући даљину преноса. Међутим, трошак је релативно висок. Данас су мултимодна влакна углавном градијентна влакна.
Дакле, зашто бирамо оптички пренос уместо кабловског? Хајде да причамо о предностима оптичких влакана:
- Пропусни опсег оптичких влакана је веома широк. Теоретски, може да достигне 3 милијарде мегахерца.
- Нерелејна деоница дуга је неколико десетина до преко 100 километара, а бакарна жица свега неколико стотина метара.
- Није под утицајем електромагнетних поља и зрачења.
- Лаган и мале величине. На пример, 900 пара каблова са упреденим парицама пречника 3 инча и тежине 8 тона/КМ може да се повеже на 21000 линија. И оптички кабл са комуникацијском запремином десет пута која има пречник од 0,5 инча и тежину од 450П/КМ.
- Оптичка комуникација није електрифицирана и може се безбедно користити на запаљивим и експлозивним местима.
- Широк распон температуре околине за употребу.
- Отпорност на хемијску корозију и дуг радни век.